The concept of post-traumatic skull defect closure is based on restoration of anatomical relationships for the maximum possible recovery of brain function, i.e. it is considered as a stage of surgical rehabilitation. The choice of implants in pediatric patients is limited. In this regard, the «gold standard» is still autologous bone implant.
Material and methods: We propose a method for storage and sterilization of autologous bone implant. The last one implies keeping at a temperature of -80 ˚C with sterilization in a vacuum chamber filled with hydrogen peroxide vapors of biocidal plasma medium. Sterilization is provided by 45-minute cycle immediately before surgery. We report skull defect closure using autologous bone implants in 79 patients. Evaluation of effectiveness of storage and sterilization of autologous bone implant included analysis of mechanical properties of bone after sterilization, intra-operative microbiological monitoring, incidence of infections in early postoperative period, follow-up with assessment of resorption.
Results: Early infectious complications occurred in 2 patients (2.5%). Complete resorption with redo surgery occurred in 6 (10.1%) cases. Sterilization in low-temperature plasma of hydrogen peroxide changes mechanical properties of the bone, increases durability under compressive stresses and decreases durability under tensile conditions. This does not affect functional tasks of autologous bone. The proposed method of storage and sterilization is accompanied by low risk of infections and resorption. Storage of autologous bone implant at a temperature of -80 ˚C with subsequent sterilization in low-temperature plasma of hydrogen peroxide can be considered as a safe and effective method for skull defect closure in children after decompressive surgery.
Концепция закрытия посттравматических дефектов черепа основана на восстановлении анатомических соотношений для максимально возможного восстановления функции мозга, т.е. рассматривается как этап хирургической реабилитации. Выбор имплантата с учетом возрастных особенностей для детской категории пострадавших ограничен. С этих позиций золотым стандартом остается использование аутокости.
Материал и методы: Предлагается метод хранения и стерилизации аутокости, включающий хранение при температуре –80 ˚C со стерилизацией в вакуумной камере с парами перекиси водорода биоцидной плазменной среды. Стерилизация обеспечивается непосредственно перед операцией 45-минутным циклом. Опыт исследования основан на результатах реконструкции дефекта черепа в 79 наблюдениях с использованием аутокости, предварительно подготовленной согласно разработанному методу. Оценка эффективности метода хранения и подготовки аутотрансплантата включала изучение механических свойств кости после стерилизации, интраоперационный микробиологический мониторинг, частоту встречаемости инфекционно-воспалительных осложнений в раннем послеоперационном периоде, катамнестическое исследование с изучением частоты резорбции аутотрансплантата.
Результаты: Инфекционные осложнения в раннем периоде зарегистрированы у 2 (2,5%) пациентов. Полная резорбция трансплантата, потребовавшая повторного хирургического лечения, была в 6 (10,1%) случаях. Применение плазменной стерилизации парами перекиси водорода изменяет механические свойства кости и приводит к увеличению прочности в условиях сжимающих напряжений и снижению прочности в условиях растяжения, что не отражается на функциональных задачах применения аутокости. Предлагаемый способ хранения и стерилизации сопровождается низким риском таких осложнений, как инфекция и резорбция.
Выводы: Хранение аутокости при температуре –80 ˚C с последующей стерилизацией с использованием низкотемпературной плазмы пероксида водорода может рассматриваться как безопасный и эффективный метод подготовки костного аутотрансплантата для закрытия дефектов черепа у детей после декомпрессивной трепанации черепа.
Keywords: autologous bone; children; reconstructive surgery; skull defect; sterilization.